ZHCABJ9 February 2022 ADC12QJ1600-Q1 , TPS62912 , TPS62913
電源抑制比 (PSRR)
通過使用 HSDC-Pro 軟件測(cè)量 PSRR,如圖 2-1 所示,以顯示和測(cè)量數(shù)字輸出 FFT 頻譜。每一個(gè)電源都使用偏置 T(可從不同的公司現(xiàn)貨采購(gòu))單獨(dú)進(jìn)行測(cè)試。偏置 T 用于將交流和直流信號(hào)組合到被測(cè)試的單個(gè)電源。值得注意的是,偏置 T 必須具有足夠高的額定電流,以便為被測(cè)電源提供足夠的偏置。否則,測(cè)量結(jié)果可能不可靠。
在正常設(shè)置 EVM 或系統(tǒng)板之后,接下來(lái)隔離被測(cè)電源。然后將偏置 T 應(yīng)用于電源,同時(shí)使用外部實(shí)驗(yàn)室工作臺(tái)電源設(shè)置適當(dāng)?shù)闹绷麟妷?。為電路板的其他電源正常供電,同時(shí)使這些電源保持在額定值。下一步,選擇一個(gè)低頻率(10MHz 或更低的頻率)啟動(dòng),并將正弦波信號(hào)源注入偏置 T。這稱為誤差信號(hào)。使用用于施加誤差信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器也很重要,該信號(hào)發(fā)生器純凈且相位噪聲低。這樣,轉(zhuǎn)換器的固有性能就不會(huì)在測(cè)試過程中降級(jí)。信號(hào)發(fā)生器還應(yīng)能夠提供足夠的功率,以彌補(bǔ)通過電纜、偏置 T 和 pcb 時(shí)所引起的損耗。
從低振幅信號(hào)開始,緩慢地提高振幅,直到本底噪聲產(chǎn)生雜散,誤差雜散在 FFT 頻譜中應(yīng)該足夠高(在 FFT 頻譜中誤差雜散是可重復(fù)的)。誤差雜散應(yīng)在注入的誤差測(cè)試頻率處出現(xiàn)。假設(shè)捕獲的誤差雜散振幅為 -85dB。
接下來(lái)用示波器或頻譜分析儀記錄注入的誤差信號(hào)電平。確保在 ADC 的電源引腳上讀取誤差信號(hào)振幅讀數(shù),并記錄該引腳處注入的峰峰值電壓。一旦確定該數(shù)值,就可以通過簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)運(yùn)算得出 PSRR。
例如,如果測(cè)得的電壓為 10mVpp,轉(zhuǎn)換器的滿量程電壓為 1.2Vpp。然后只需取這兩個(gè)數(shù)字的比值或 20*log(10m/1.2) = -41.6dB。要計(jì)算 PSRR,從先前在 FFT 頻譜中確定的誤差雜散振幅中減去這個(gè)數(shù)字,或 PSRR = -85 - -41.6 = -43.4dB。
PSRR 的一個(gè)示例是,在 VA11 電源上以 290MHz 的頻率注入強(qiáng)制誤差信號(hào),信號(hào)發(fā)生器的振幅電平為 -1dBm,如圖 2-2 所示。
圖 2-2 帶強(qiáng)制誤差信號(hào)的電源抑制比示例PSMR 的一個(gè)示例是,以 10MHz 的頻率注入強(qiáng)制誤差信號(hào),信號(hào)發(fā)生器的振幅電平為 -1dBm,如圖 2-3 所示。此圖顯示了如何調(diào)制電源泄露雜散。在本例中,當(dāng)誤差頻率為 10MHz 且模擬輸入信號(hào)頻率為 347MHz 時(shí),注意到互調(diào)雜散(Fin+/- 誤差頻率)。
圖 2-3 帶強(qiáng)制誤差信號(hào)的電源調(diào)制比示例信噪比(SNR,dBFS)
SNR 是均方根信號(hào)振幅與所有頻譜分量(DC、HD2 到 HD9 除外)之和的均方根值之比。SNR (dBc) 和 SNR (dbFS) 之間的差異也是基波振幅和滿量程之間的差異。
諧波失真(dBc 或 dBFS)
諧波是一種頻譜分量,是驅(qū)動(dòng)模擬輸入頻率的整數(shù)倍。例如,二次諧波的頻率是模擬輸入的兩倍。大多數(shù) ADC 有適用于一個(gè)或多個(gè)諧波的規(guī)格。通常,二次諧波和三次諧波會(huì)被單獨(dú)挑選出來(lái),因?yàn)樗鼈兪撬兄C波中性能最差的。諧波失真(無(wú)論幾階)都是信號(hào)的均方根振幅與指定諧波分量的均方根值之比,以 dBc 或 dBFS 表示。ADC 是非線性器件,因此捕獲的輸出 FFT 將具有豐富的頻譜分量。
無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍(SFDR,dBc 或 dBFS)
SFDR 是在產(chǎn)生最差結(jié)果的模擬輸入頻率下的信號(hào)均方根值與峰值雜散頻譜分量的均方根值之比。在大多數(shù)情況下,SFDR 是應(yīng)用于 ADC 的輸入信號(hào)的二次或三次諧波(HD2 或 HD3)。
噪聲頻譜密度(NSD,dBFS/Hz)
NSD 定義為在 ADC 輸入端處采樣的每單位帶寬下的全部噪聲功率。NSD 實(shí)際上是 ADC 的 SNR 加上在整個(gè)奈奎斯特頻帶上傳播的噪聲功率,其等于采樣頻率的一半(或 Fs/2)。因此,NSD = SNR + 10*log(Fs/2)。